Комплексный способ удаления углекислого газа из низкотемпературных вод, содержащих гидрокарбонат-ион.

Изобретение относится к очистке низкотемпературных природных и сточных вод. Комплексный способ удаления углекислого газа из низкотемпературных вод, содержащих гидрокарбонат-ион, состоящий в удалении растворенного углекислого газа аэрацией с обеспечением безвозвратности удаления предварительным химическим переводом содержащихся в воде гидрокарбонат-ионов НСО3- в нерастворимые или малорастворимые карбонаты. Технический результат предложенного способа заключается в устранении или уменьшении после окончания аэрации возможности образования растворенного углекислого газа в результате самопроизвольного превращения оставшихся в воде веществ.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Очистка низкотемпературных природных и сточных вод.

Уровень техники

Для удаления углекислого газа широко применяются разные способы аэрации.

Для умягчения воды широко применяются способы, преобразующие гидрокарбонаты в нерастворимые или малорастворимые карбонаты.

Заявителю не известны аналоги, совмещающие перечисленные процессы для удаления углекислого газа.

Вероятно такие аналоги не существуют, так как необходимость обработки больших объемов подобных вод появилась только при освоении северных территорий России.

Раскрытие изобретения

Предложенный способ основан на следующих положениях.

Углекислый газ в воде может содержаться в разных видах: в виде растворенного газа СО2раст, количество которого подчиняется закону растворимости газов Генри-Дальтона, как и все другие газы; в виде химически связанного углекислого газа СO2связ (угольной кислоты Н2СО3 и ее солей).

Под низкотемпературными водами подразумеваются воды, имеющие температуру, близкую к температуре максимальной плотности воды или ниже нее, и соответственно повышенную растворимость углекислого газа СO2раст.

Концентрация СO2раст зависит от динамического равновесия между окружающей атмосферой и раствором углекислого газа в воде.

Угольная кислота, образовавшись при взаимодействии углекислого газа с водой CO2+H2O=H2CO3, частично диссоциирует с образованием ионов Н+ и НСО3- или СО32-. Соотношение между Н2СО3, НСО3- и СО32- зависит от разных факторов, в том числе от химического состава вод, кислотности и концентрации растворенного углекислого газа СО2раст.

При удалении методом аэрации части растворенного углекислого газа происходит уменьшение концентрации СO2раст. В соответствии с принципом Ле Шателье - Брауна часть имеющихся ионов НСО3- превращается в угольную кислоту H2CO3 и карбонат-ион СО32-. Угольная кислота разлагается на воду H2O и углекислый газ CO2. Процесс образования углекислого газа CO2 идет, пока не установится новая равновесная концентрация растворенного углекислого газа СО2раст, соответствующая температуре воды и окружающей атмосфере.

Технический результат предложенного способа заключается в устранении или уменьшении после окончания аэрации возможности образования растворенного углекислого газа в результате самопроизвольного превращения оставшихся в воде веществ.

Осуществление изобретения

Основанием для использования способа является наличие в низкотемпературных водах гидрокарбонат-ионов НСО3-. Воды смешиваются с веществом, преобразующим гидрокарбонат-ионы HCO3- в нерастворимые или малорастворимые карбонаты. После этого производится аэрация любым из существующих способов.

Комплексный способ удаления углекислого газа из низкотемпературных вод, содержащих гидрокарбонат-ион, состоящий в удалении растворенного углекислого газа аэрацией с обеспечением безвозвратности удаления предварительным химическим переводом содержащихся в воде гидрокарбонат-ионов НСО3- в нерастворимые или малорастворимые карбонаты.



 

Похожие патенты:
Изобретение может быть использовано в водоподготовке для умягчения и обезжелезивания воды в системах водоснабжения. Способ включает обработку воды, содержащей бикарбонаты кальция и магния и гидроксид железа, сорбентом в виде фибриллированных целлюлозных волокон, содержащих, в мас.%, не менее 90% волокон с длиной не более 0,47 мм и не менее 50% волокон с длиной не более 0,12 мм, соляной кислотой с образованием дисперсии, которую затем обрабатывают карбонатом и гидроксидом натрия.
Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано как в домашних, так и в производственных условиях для умягчения воды, содержащей большое количество солей жесткости, а также для осветления и очистки оборотных и сточных вод сельского хозяйства, пищевой и химической промышленности.
Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано для очистки питьевой воды, сточных, оборотных вод и прочих стоков химической промышленности. .

Изобретение относится к технической электрохимии и может использоваться в области водоподготовки. .

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотационным способом с применением оборотного водоснабжения и может быть использовано в других отраслях промышленности, где лимитируется содержание кальция.

Изобретение относится к области очистки природных вод, преимущественно геотермальных, и может быть использовано, например, в теплоэнергетике и теплоснабжении. .
Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к способам для получения воды, не содержащей ионов жесткости, и может использоваться как самостоятельно для умягчения высокоминерализованных вод, так и в качестве одного из звеньев в технологии получения деионизованной воды.

Изобретение относится к области обработки воды, в частности к умягчению воды осаждением солей жесткости с помощью затравочного материала. .

Изобретение относится к очистке низкотемпературных природных и сточных вод. Комплексный способ удаления углекислого газа из низкотемпературных вод, содержащих гидрокарбонат-ион, состоящий в удалении растворенного углекислого газа аэрацией с обеспечением безвозвратности удаления предварительным химическим переводом содержащихся в воде гидрокарбонат-ионов НСО3- в нерастворимые или малорастворимые карбонаты. Технический результат предложенного способа заключается в устранении или уменьшении после окончания аэрации возможности образования растворенного углекислого газа в результате самопроизвольного превращения оставшихся в воде веществ.

Наверх